底焦高度在熔炼操作上是非常重要的。金属炉料在底焦顶部熔化，铁水在炽热的底焦间滴下时吸收热量而变成高温，因此小炉子也好，大炉子也好，底焦高底几乎没有多大变化，如表2—2所示。
决定底焦高度的是封好炉底以后称量所加入的焦炭达到规定高度的总重量，下一次就以此重量为基准加入底焦。由于点火用的木柴和木炭在送风一开始就烧成灰而被吹走了，测量底焦高度时要在底焦烧透后开风前进行。内径700mm的炉子底焦量大致是270kg～300kg。
底焦随燃烧的进行，高度下降，补充底焦的减少以维持底焦高度的是层焦。层焦在硬质焦碳时是以金属炉料重的13%左右为好，对于中国的软焦炭以15%～16%左右为适当。
熔炼过程中底焦高度不要升高也不要降低，底焦高度低了铁水温度低，铁水还氧化；底焦高度高时铁水温度高，增碳使材质下降、熔化率也变慢。由于熔炼过程中从外边没有办法观察到底焦高度，得由连续测温和反复进行炉前检验来判断。
铁水温度的测量有用光学高温计（干电池式）、铂铑热电偶插入式测量等各种测温仪器。光学高温计的观测结果因人而异，而插入式要消耗铂铑头，增加费用，最正确还是观察铁水表面光泽、颜色、花纹来判断，这由多年反复进行炉前检查和观察铁水表面就能自然地掌握。关于铁水表面花纹将在“5.4.4”节中予以介绍。
为了得到高温铁水，送风的控制是重要的。多数人认为往冲天炉里多吹入空气，炉温高，这是错误的认识。因为焦炭的燃烧是化学反应，是在一定时间一定的条件下进行的。并且因为空气中的氧占21%，其余79%的氮气要带走炉内的热量排出炉外而降低炉温。也就是说，往冲天炉内送入焦碳燃烧所必需的而且充分的空气是至关重要的。
按表2—3决定最佳送风量后，问题就是风量的控制方法了。市售的风量计是在送风管道中安装毕托管，用倾斜微压计测出动压和静压的压差来表示，或用弹簧式压力计用指针指示数值。用数值表示的风量计是准确的，可价钱贵，倾斜微压计便宜，便有观察结果不直接的缺点，可如果熟练了，倾斜微压计也是很适用的。
——待续
“降牌配料”新技术为自己的企业创造良好的经济效益
铸造企业如何用好“铁神一号”净化剂
我们在上期《动态》上提出“免费使用”铁神一号净化剂，不少企业来电咨询。这里所指的“免费使用”，不是研究所免费赠送铁神一号净化剂，而是研究所今年重要推广的一种可以为您创造利润的新工艺——“降低一个牌号配炉料”，简称“降牌配料”新技术。
什么叫做“降牌配料”新技术？例如，我们要生产HT250牌号铸件，我们就按HT200配制炉料。HT200铁水经过铁神一号净化剂净化、孕育后，铁水洁净了，晶粒细化了，力学性能提高了，可以达到HT250牌号的要求。
“降牌配料”新技术有理论根据吗？有。05年研究所与河北工业大学联合课题开展“铁神一号净化剂对灰铸铁组织和力学性能的影响”和“铁神一号净化剂对球墨铸铁组织和力学性能的影响”两个课题研究。使用30公斤电炉分别熔炼HT200灰铁和QT450—10球铁，经铁神一号净化净化，孕育后（加入重量0.6%），浇注灰铁试棒的抗拉强度为261mpa，球铁试棒的抗拉强度为506mpa，延升率为19.86%。分别共晶过冷度26.03℃，品质系数1.218，完全达到了HT250牌号的标准和球铁QT500—7的标准。使用“降牌配料”新技术可以为企业增加经济效益。“降牌配料”即生产HT250牌号铸件，按HT200牌号配制炉料。粗略估算，HT200炉料比HT250炉料，每吨价低300元左右，扣除使用铁神一号净化剂的成本60元/吨铁水，每吨炉料增加利润200元左右。这是推广“降牌配料”新技术的第一个实际意义。
第二个意义是什么呢？我国2万多家铸造企业中，相当多的铸造企业生产低牌号灰铸铁产品。低牌号灰铸铁产品价格很低，利润很薄，尤其面临原材料涨价，产品不涨价的困境时，不少铸造企业生存艰难。铁神一号净化剂这么好的产品，居然不敢使用。为什么？每吨60元的使用成本无法克服啊！
“降牌配料”新技术，正好解决了这个问题。采用“降牌配料”新技术，不就等于您使用铁神一号净化剂处理铁水，不但没有花钱，还凭空每吨铁水“捡”了200元左右的利润吗？这就是所谓的“免费使用”。
这里提到铁神一号净化剂是一个好产品，好在哪里呢？各位知道，近百年炼钢工业是怎样发展起来的吗？是通过“炉外精炼技术”不断提高，即通过钢水不断净化而发展为今天“炉内粗炼，炉外精炼，连续铸钢”这样一种现代炼钢工业新模式。
近代铸造工业，无论从铸造理论研究，还是铸造生产实践，对铁水净化重视不够。
铸造工业，就是铸“铁”的工业。“铁水”质量是核心，“铁水”的洁净度是影响铸件产品质量的主要矛盾。铁水内部的夹杂物，凭聚渣剂怎么能清除？凭过滤网怎么能清除？
铁神一号净化剂就是为“净化铁水”为专门研究的一种具有复合功能的新型孕育。在当今铸造市场只有申请了发明专利的铁神一号净化剂具有净化铁水的功能。所以说，对铸造工业而言，铁神一号净化剂确实是一种好产品。
请各位特别要注意铁神一号净化剂的两个主要功能：“净化铁水”和“细化晶粒”。只要您使用铁神一号净化剂，您在配炉料时的选择就宽了：您可以把生铁的牌号降一点；回炉料可以用多一点，废料杂一些，没关系。原铁水脏一些，没关系。最多铁神一号净化剂多用一点，顶多用到0.8%/吨，每吨铁水多20元的使用成本。但是您算一下，上述可供选择的方案，哪一个方案不是为您节省了100元或200元？成本降下去了，利润升起来了，生产低牌号铸件产品照样赚大钱，何愁自己的铸件产品没有竞争力？
在我们的用户中，不少聪明的老板，早就注意到铁神一号净化剂这两个特点了，早就用好这两个特点了：有的企业05年就使用“降牌配料”，赚了不少钱；有的企业使用铁神一号净化剂，提高了产品质量，长期稳定了产品质量，创造了名牌产品；有的企业甚至使用铁神一号净化剂，创造了不添加钼的新型耐磨合金。
编者提示：针对近代铸造理论研究和铸造生产实践对“铁水净化”重视不够的情况，金星钢研于2005年6月响亮地提出了“铁水净化理论”。为了引起大家对“铁水净化理论”的高度重视，我们将陆续介绍日本铸造界21世纪铸造技术研究的新动向，仅供参考。
21世纪日本铸造技术开发战略
——山内勇（日本大阪大学）
1 前言
在日本泡沫经济崩溃后，经济萎缩以及企业在全世界采购铸件的形势下，日本铸造业面对这样的经济环境，铸件产量在减少，同时还要求建立一种柔性生产体系，能够满足多品种单件小批量订货的要求，还要求能够迅速交货。此时，环境保护问题日益受到重视，建立一种循环型社会的意识更加明确。要求制造业采取对策解决工业废弃物问题，提高材料的再生利用率。21世纪人们希望采用人人可见的形式尽快处理这些问题，迅速提高环境质量指标。
进入21世纪后，对于铸件要求二次加工工作量尽量减小，要求材料再生回用率更高。在日本，产业基本结构从毛坯材料制造开始的结构急速转变为信息技术产业为主导的结构。在这个转变过程中，如果还象过去一样的经营办法，恐怕日本铸造业这样适应社会能力很弱的行业就更难于被日本国内所接受。
日本铸造业结构上的问题及面向21世纪的技术战略问题在日本素形材战略策划会议铸造分委员会（委员长为大阪大学大中逸雄教授）的报告中已有精彩的论述和建议，建议务必读一下此文。
下面谈一谈21世纪作者期待开发的一部分铸造技术。
2 21世纪期待开发的铸造技术
2.1迅速交货生产体系
2.1.1铸造浇注系统及铸型方案自动设计系统的开发
在多品种小批量生产日益增多，随之而来的就是要求迅速交货，这是一个关键问题。为实现迅速交货，CAE技术是不可缺少的。现在很多企业在铸件凝固数值模拟的基础上，进行预防铸造缺陷的设计，但是还没有完成铸造浇注系统铸型方案设计的支持系统。在21世纪，希望能够实现自动完成浇注系统及铸型铸造方案设计的软件能够根据铸件形状数据和铸造材料数据自动完成设计。为实现此目标，利用过去的铸造方案数据库等，采用包含经验因素的手法是非常必要的，要达到真正实用水平的路途是艰难的，要从现实的铸造的方法逐步向开发出自动设计系统逐步接近，这一过程是必不可少的。
2.1.2信息化技术用于三维电子计算机辅助设计和模型制造
三维电子计算机辅助设计铸造方案正在日益发展的同时，更进一步的计算机辅助制造技术也在进展，通过互联网使数据库共享以及从三维数据库到快速制造原型技术的发展，自然就会形成快速制造模型的技术。以汽车行业为先导，跨国公司的零部件采购不再局限于国内，而且采取在全世界范围订货的战略，协作系列企业的概念急剧淡薄了。现在，基于三维计算机辅助设计铸造方案建立的生产体系是进行订货的必要条件，否则难于满足快速交货的需求。考虑这些情况，尽快培育一批人才，使他们能够接受这些信息化技术，承担这些工作，是最基本和最重要的任务。
2.2环境保护和无污染技术
对地球环境关注的社会意识日益增强，必须采取对策保护环境，任何行业中环境保护的最关键问题是成本。
过去决定铸件价格的最重要的因素是铸件重量，因此铸造企业间进行单纯的价格竞争，承担不起环境保护措施需要的投资。目前，铸造业应该采用拥有知识产权的自有技术开发出高附加值的产品，铸造产品的价格应该包含高技术因素的使用价值。
环境保护技术对策也将是发展中国家今后面临的问题。因此，在开发环境保护技术时，应该申请和取得国际专利权。21世纪，知识产权将是更加重要的问题。具体的期待开发的技术如下：
2.2.1不使用型砂的铸型以及人造砂的开发
型砂是铸造工厂环境污染的主要原因。因此要开发不使用型砂的铸型，例如采用烧结金属型等。如果使用型砂的话，作为铸造业废弃物的废砂处理问题将会非常困难。因此，有必要开发可以长时间多次反复使用的人造型砂。例如铁镍合金生产中的副产品正在作为人造型砂进行试用。
2.2.2再生回用炉料中杂质分离技术的确立
由于铸件可以重熔再制造，因此铸造是一种有利于材料循环再生和保护资源的优良技术，很遗憾，关于这一点，还没有被社会充分认识。
目前由于铸造用炉料的来源非常广泛繁杂，所以常含有许多杂质元素。在废铸件及废料、炉料熔化前，如何将炉料分类以及如何去除其中的杂质元素，是一项重要的和必要的研究课题。首先希望开发炉料粗选的简单的自动化技术。铝合金方面，正在开发切屑再熔化技术。去除压延铝合金中的镁等，也是目前需要开发的技术的首要目标。
2.2.3清净熔化技术
熔化方面是否应该发展使用天然气的自动化冲天炉或回转炉、封闭式熔化冲天炉。另外，在开发新材料的同时，有必要开发高纯度熔化技术，用于钛合金精密铸造的悬浮熔化技术等。这些技术将有可能用于高附加值铸件的生产。
3 结语
新开发的技术要达到实用的水平需要时间、费用以及必要的人力资源，这不是一件容易的事情。但是，实现这些新技术，使铸造业摆脱20世纪铸造业留给人们的印象，使铸造成为有魅力的加工工艺技术而流传给后世，这是我们铸造业的责任。
（原载中国铸造行业购销指南）
会·议·消·息
2006（第六届）中国·西安铸造科工贸大会正式决定2006年6月6日—10日在西安举行。会议将“新兴的消失模铸造技术论坛”，“现代熔炼技术论坛”“新型造型材料、工艺与铸质量论坛”，“现代铸造设备与测控技术论坛”和“铸造科学管理与铸造环保论坛”。会议期间，蒋祖滨所长将作“铁水净化、变质复合处理新理论、新材料、新成果”主旨发言。
动脑筋想问题
作为21世纪日本铸造技术开发的战略措施，山内勇先生提出研究“再生回炉料中杂质分离技术”“清净熔化技术”两个课题。研究这两个课题的目的，显然是希望获得比较“洁净的铁水”。山内勇先生也认为“这不是一种容易的事情”纵然研究成功了，这个方案必然导致铸造成本升高。回头想一想，我们使用铁神一号净化剂净化孕育铁水，对炉料和熔化技术不但没有苛刻要求，还可以放宽炉料的限制，可以用较低的成本，轻易获得“洁净的铁水”。
